里德堡原子射频传感：技术现状、原理、评估指标及发展路线图

《IEEE Sensors Reviews》：Rydberg Atom RF Sensing: State of the Art, Principles, Metrics and Roadmaps

　　

摘要：

基于里德堡原子的电测量方法通过电磁诱导的透明度，将光谱与绝对场强联系起来，提供了一种量子级的、可追溯到国际单位制（SI）的射频（RF）和微波电场传感方式。在过去十年中，激发方案、场调谐方法、干涉测量读出技术和腔体辅助耦合方面的快速进步显著提高了基于里德堡原子的传感器的灵敏度、带宽和可调谐性。与此同时，光纤耦合模块、微制造蒸汽细胞和光子集成技术的发展使得紧凑且可部署的接收机架构成为可能。本综述全面总结了与里德堡原子射频传感相关的物理原理、系统架构、标准化性能指标和不确定性考量。通过将这些不同的发展整合到一个统一的性能和评估框架中，这项工作为下一代量子射频传感器的设计、比较和进步提供了重要的参考。